CN116165966B - 一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统 - Google Patents

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CN116165966B CN202310431795.0A CN202310431795A CN116165966B CN 116165966 B CN116165966 B CN 116165966B CN 202310431795 A CN202310431795 A CN 202310431795A CN 116165966 B CN116165966 B CN 116165966B
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Abstract

本发明涉及机床物料管理技术领域，更具体地，涉及一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统。该方案包括设置物料管理系统;通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库;在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数;设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据裕度对判断是否发出下线优化命令;根据上线指数进行毛坯上线自适应控制;根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。该方案通过建立物料监控功能和中心物料库，实现对于生产线物料的可视化监控，进而利用自适应的分析算法，实时获取资源配置最优的物料计划，自适应进行物料调控。

Description

一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统
技术领域
本发明涉及机床物料管理技术领域，更具体地，涉及一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统。
背景技术
数控机床物料管理是指对数控机床的加工过程中所需要的材料、工具和其它物件进行计划、组织、协调和控制，以满足数控加工和机床制造过程中各种需求的一个系统过程。数控机床物料管理有着十分重要的作用，可以帮助对各项生产业务进行科学管理，提高生产效率。因此，在进行数控机床物料管理时要注意物料需求计划应尽量满足生产实际需要。这样可以减少物料需求计划与实际需求之间的差距，减少库存积压，降低采购成本，降低企业的资金占用，进而建立一个科学和合理的物料需求计划。
在本发明方案之前，在生产线进行物料管理过程中，仅能基于人力或者部分自动化程序完成生产线的物料管理，可以分类为：托盘管理、夹具管理、工件管理、生产线上下料站管理、生产线物料库管理、工件装夹误差管理等。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统，通过建立物料监控功能和中心物料库，实现对于生产线物料的可视化监控，进而利用自适应的分析算法，实时获取资源配置最优的物料计划，自适应进行物料调控。
本发明第一方面提供一种数控机床信息化自适应物料调控方法。
优选地，所述一种数控机床信息化自适应物料调控方法包括：
设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。
优选地，所述设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统，具体包括：
设置物料管理系统包括工件身份识别子系统、中心物料库、生产线物料监控可视化子系统；
设置工件身份识别子系统用于信息读取、录入和识别；
将中心物料库设置为用于保存全部的物料与工件；
将生产线物料监控可视化子系统设置为用于在线进行物料信息展示和补给物料提醒。
优选地，所述通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库，具体包括：
通过RFID扫码器进行RFID码的读取，获得RFID码对应的物料的位置；
通过移动式传感装备或可移动的视频设备进行物料的位置的图像采集，形成物料外观图，存储到在线监视数据库中。
优选地，所述在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数，具体包括：
在线监视中心物料库中每类物料的数量，并判断是否满足第一计算公式，当不满足第一计算公式时，则提示进行中心物料库补充物料；
在所述中心物料库中每类物料的数量满足第一计算公式的前提下，利用第二计算公式计算每类物料中每个物料对应的上线指数；
所述第一计算公式为：
Figure SMS_1
其中，Si为第i类物料在中心物料库中的数量，i为物料类型的编号，n为物料类型的编号的总数，Z为中心物料库的总容量；
所述第二计算公式为：
Figure SMS_2
其中，Lj为第j物料的上线指数, min[]为提取同一类型物料中最小的Tj÷TB+Jj÷JB的计算值的函数，Tj为第j物料的上料所需时间，TB为物料上料的平均时间，Jj为第j物料的价格，JB为第j物料的平均价格。
优选地，所述设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令，具体包括：
读取当前的裕度对，并利用判断是否满足第三计算公式和第四计算公式，若不满足，则发出所述下线优化命令，否则继续工作；
当出现物料损坏时，利用第五计算公式更新裕度对；
所述第三计算公式为：
Figure SMS_3
其中，M0为上一次检测中的磨损面积，M1为本一次检测中的磨损面积，A为裕度对中的磨损程度变化率的裕度；
所述第四计算公式为：
Figure SMS_4
其中，ST为长期未维修时长，LT为本次连续工作时长，OT为基本运行时长，B为裕度对中的疲劳工作时长的裕度；
所述第五计算公式为：
Figure SMS_5
其中，{A，B}为裕度对，JAB为裕度数据集合，MABk为第k次的运行裕度标记，k为裕度对出现次数，m为裕度对出现次数的总数，argmin为读取裕度对为{A，B}时全部m次运行裕度标记加和最小的裕度对{A，B}。
优选地，所述根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制，具体包括：
操作人员发出上料请求后查询物料库中的全部可用的对应分类的物料；
判断若存在对应分类的物料后，由用于远程信息处理的服务器根据上线指数情况，选择所述上线指数最小的物料送入上料站；
若未找到对应物料时，则发出报警提示，由操作人员进行规格检查，判断是否超出规格，若超出规格，则重新设置对应上料请求或人工补充中心物料库中的物料；
在所述上料站通过RFID扫码器进行信息验证，判断验证通过后将对应发出上线完成，并通过机械手完成安装。
优选地，所述根据下线优化命令进行工件下线自适应控制，具体包括：
服务器监测到所述下线优化命令时，通知到用于信息传输的终端进行工件下线操作；
所述终端通过二维码打印机打印对应下线工件的二维码；
通过RFID扫码器确认当前工件是否正确，通过机械臂完成工件卸下，送还到中心物料库。
本发明第二方面提供一种数控机床信息化自适应物料调控系统。
优选地，所述一种数控机床信息化自适应物料调控系统包括：
系统搭建模块，用于设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
物料监视模块，用于通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
资源运算模块，用于在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
优化配置模块，用于设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
毛坯上线模块，用于根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
工件下线模块，用于根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。
本发明第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明第一方面中任一项所述的方法。
本发明第四方面提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现本发明第一方面中任一项所述的方法。
本发明的提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明方案中，通过建立物料监控功能和中心物料库，实现对于生产线物料的可视化监控，提升生产效率。
本发明方案中，利用自适应的分析算法，实时获取资源配置最优的物料计划，自适应进行物料调控。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法的流程图。
图2是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统的流程图。
图3是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库的流程图。
图4是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数的流程图。
图5是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令的流程图。
图6是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制的流程图。
图7是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的根据下线优化命令进行工件下线自适应控制的流程图。
图8是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控系统的结构图。
图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。
图10为一个典型的数控机床信息化自适应物料调控过程中所在的系统结构图。
具体实施方式
在本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如101、102等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
数控机床物料管理是指对数控机床的加工过程中所需要的材料、工具和其它物件进行计划、组织、协调和控制，以满足数控加工和机床制造过程中各种需求的一个系统过程。数控机床物料管理有着十分重要的作用，可以帮助对各项生产业务进行科学管理，提高生产效率。因此，在进行数控机床物料管理时要注意物料需求计划应尽量满足生产实际需要。这样可以减少物料需求计划与实际需求之间的差距，减少库存积压，降低采购成本，降低企业的资金占用，进而建立一个科学和合理的物料需求计划。
在本发明方案之前，在生产线进行物料管理过程中，仅能基于人力或者部分自动化程序完成生产线的物料管理，可以分类为：托盘管理、夹具管理、工件管理、生产线上下料站管理、生产线物料库管理、工件装夹误差管理等。
本发明实施例中，提供了一种数控机床信息化自适应物料调控方法及系统。该方案通过建立物料监控功能和中心物料库，实现对于生产线物料的可视化监控，进而利用自适应的分析算法，实时获取资源配置最优的物料计划，自适应进行物料调控。
根据本发明实施例第一方面，提供一种数控机床信息化自适应物料调控方法。
图1是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法的流程图。
在一个或多个实施例中，优选地，所述一种数控机床信息化自适应物料调控方法包括：
S101、设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
S102、通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
S103、在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
S104、设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
S105、根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
S106、根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。
在本发明实施例中，首先，设置了物料管理系统搭建成的形式，明确了物料监视如何执行，进而进行物料的资源如何运算，分析获得物料资源上线成本，上线的时间成本与物料成本对应最优化，形成上线指数，用于进行后续毛坯上线管理，确定最优化资源配置的方式，最终，实时发出下线优化命令，进行毛坯上线管理和工件下线管理，形成自动调控过程。
图2是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统的流程图。
如图2所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统，具体包括：
S201、设置物料管理系统包括工件身份识别子系统、中心物料库、生产线物料监控可视化子系统；
S202、设置工件身份识别子系统用于信息读取、录入和识别；
S203、将中心物料库设置为用于保存全部的物料与工件；
S204、将生产线物料监控可视化子系统设置为用于在线进行物料信息展示和补给物料提醒。
在本发明实施例中，明确了物料管理系统搭建形式，设置物料管理系统包括工件身份识别子系统、中心物料库、生产线物料监控可视化子系统；将工件身份识别子系统设置为用于信息读取、录入和识别；将中心物料库设置为用于物料属性、加工信息和工件信息的存储，并保存全部的物料与工件；将生产线物料监控可视化子系统设置为用于在线进行物料信息展示和补给物料提醒。
图3是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库的流程图。
如图3所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库，具体包括：
S301、通过RFID扫码器进行RFID码的读取，获得RFID码对应的物料的位置；
S302、通过移动式传感装备或可移动的视频设备进行物料的位置的图像采集，形成物料外观图，存储到在线监视数据库中。
在本发明实施例中，明确了如何执行物料监视的过程，主要通过RFID扫码器进行RFID的读取，获得对应的物料的状态；通过移动式传感装备或可移动的视频设备进行图像采集，形成物料外观图；按照预设的周期将所述物料外观图存储到一个数据库中。
图4是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数的流程图。
如图4所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数，具体包括：
S401、在线监视中心物料库中每类物料的数量，并判断是否满足第一计算公式，当不满足第一计算公式时，则提示进行中心物料库补充物料；
S402、在所述中心物料库中每类物料的数量满足第一计算公式的前提下，利用第二计算公式计算每类物料中每个物料对应的上线指数；
所述第一计算公式为：
Figure SMS_6
其中，Si为第i类物料在中心物料库中的数量，i为物料类型的编号，n为物料类型的编号的总数，Z为中心物料库的总容量；
所述第二计算公式为：
Figure SMS_7
其中，Lj为第j物料的上线指数, min[]为提取同一类型物料中最小的Tj÷TB+Jj÷JB的计算值的函数，Tj为第j物料的上料所需时间，TB为物料上料的平均时间，Jj为第j物料的价格，JB为第j物料的平均价格。
在本发明实施例中，提供了一种物料的资源的运算方法，首先物料资源运算的核心是对应每种物料的分类，使得每种物料分类下的剩余物料在预设的单类型物料资源和总体物料资源的约束下，同时进行线上的物料资源的分析获得物料资源上线成本，上线的时间成本与物料成本对应最优化，结合第一计算公式和第二计算公式则可以形成上线指数，用于进行后续毛坯上线管理。
图5是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令的流程图。
如图5所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令，具体包括：
S501、读取当前的裕度对，并利用判断是否满足第三计算公式和第四计算公式，若不满足，则发出所述下线优化命令，否则继续工作；
S502、当出现物料损坏时，利用第五计算公式更新裕度对；
所述第三计算公式为：
Figure SMS_8
其中，M0为上一次检测中的磨损面积，M1为本一次检测中的磨损面积，A为裕度对中的磨损程度变化率的裕度；
所述第四计算公式为：
Figure SMS_9
其中，ST为长期未维修时长，LT为本次连续工作时长，OT为基本运行时长，B为裕度对中的疲劳工作时长的裕度；
所述第五计算公式为：
Figure SMS_10
其中，{A，B}为裕度对，JAB为裕度数据集合，MABk为第k次的运行裕度标记，k为裕度对出现次数，m为裕度对出现次数的总数，argmin为读取裕度对为{A，B}时全部m次运行裕度标记加和最小的裕度对{A，B}。
在本发明实施例中，最优化资源的配置主要需要考虑两个方面内容，第一方面是如何使得每次物料的尽量使用状态处于最优化的约束区间内，因为超过一定的约束区间后，物料会出现磨损过大影响安全；另一方面，物料若连续工作时间过长可能会需要进行一定的维护的保养，这种情况下也需要进行下线工作，这种情况下，需要根据物料外观图的对比获得的磨损程度变化率和疲劳工作时长共同决定；根据历史损坏的物料数据进行最优的约束区间与疲劳工作时长裕度的设置，最终实时发出下线优化命令，在进行优化过程中，每次存在损坏后，都计入裕度对对应的裕度数据集合，标记裕度对对应的损坏次数加1，而将对应的裕度对的损坏次数除以该裕度的对总运行月数作为当前最后一次的运行裕度标记MABm，裕度对在裕度数据集合每次出现时，则对应的裕度对总数加一。
图6是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制的流程图。
如图6所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制，具体包括：
S601、操作人员发出上料请求后查询物料库中的全部可用的对应分类的物料；
S602、判断若存在对应分类的物料后，由用于远程信息处理的服务器根据上线指数情况，选择所述上线指数最小的物料送入上料站；
S603、若未找到对应物料时，则发出报警提示，由操作人员进行规格检查，判断是否超出规格，若超出规格，则重新设置对应上料请求或人工补充中心物料库中的物料；
S604、在所述上料站通过RFID扫码器进行信息验证，判断验证通过后将对应发出上线完成，并通过机械手完成安装。
在本发明实施例中，明确了如何进行毛坯上线管理，操作人员发出上料请求后查询物料库中的全部可用的对应分类的物料；判断存在对应分类的物料后，由服务器根据上线指数情况，选择上线指数最小的物料送入上料站；若未找到对应物料时，则发出报警提示，由操作人员进行规格检查，判断是否超出规格，若超出规格，则重新设置对应上料请求或人工补充中心物料库中的物料；在所述上料站通过RFID扫码器进行信息验证，判断验证通过后将对应发出上线完成，并通过机械手完成安装；该过程中，RFID扫码器是一种通用的扫码器。
图7是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控方法中的根据下线优化命令进行工件下线自适应控制的流程图。
如图7所示，在一个或多个实施例中，优选地，所述根据下线优化命令进行工件下线自适应控制，具体包括：
S701、服务器监测到所述下线优化命令时，通知到用于信息传输的终端进行工件下线操作；
S702、所述终端通过二维码打印机打印对应下线工件的二维码；
S703、通过RFID扫码器确认当前工件是否正确，通过机械臂完成工件卸下，送还到中心物料库。
在本发明实施例中，明确了如何进行工件下线管理，服务器监测到所述下线优化命令时，通知终端进行工件下线操作；所述终端通过二维码打印机打印对应下线工件的二维码；通过RFID扫码器确认当前工件是否正确，通过机械臂完成工件卸下；通过托盘和机械手将工件送还到中心物料库。
根据本发明实施例第二方面，提供一种数控机床信息化自适应物料调控系统。
图8是本发明一个实施例的一种数控机床信息化自适应物料调控系统的结构图。
在一个或多个实施例中，优选地，所述一种数控机床信息化自适应物料调控系统包括：
系统搭建模块801，用于设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
物料监视模块802，用于通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
资源运算模块803，用于在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
优化配置模块804，用于设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
毛坯上线模块805，用于根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
工件下线模块806，用于根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。
在本发明实施例中，在本发明实施例中，通过一系列的模块化设计，实现一个适用于不同结构下的系统，该系统能够通过采集、分析和控制，实现闭环的、可靠的、高效的执行。
根据本发明实施例第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如本发明实施例第一方面中任一项所述的方法。
根据本发明实施例第四方面，提供一种电子设备。图9是本发明一个实施例中一种电子设备的结构图。图9所示的电子设备为通用数控机床信息化自适应物料调控装置。参照图9，该电子设备包括多个采集设备901以及处理设备902；其中，不同所述采集设备901针对目标场景的不同区域进行监控，多个所述采集设备的监控区域覆盖所述目标场景；
每一采集设备901，用于对目标场景采集图像，并识别所采集图像中的运动目标的位置信息；
所述处理设备902包括处理器903、通信接口904、存储器905和通信总线906，其中，处理器903，通信接口904，存储器905通过通信总线906完成相互间的通信，
存储器905，用于存放计算机程序；
处理器903，用于执行存储器905上所存放的计算机程序时，实现本发明实施例所提供的上述任一所述的数控机床信息化自适应物料调控方法步骤。
上述处理设备提到的通信总线906可以是外设部件互连标准(PeripheralComponent Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。通信总线906可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口904用于上述处理设备与其他设备之间的通信。
存储器905可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器905还可以是至少一个位于远离前述处理器903的存储装置。
上述的处理器903可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DigitalSignal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
图10为一个典型的数控机床信息化自适应物料调控过程中所在的系统结构图。图10中典型的数控机床信息化自适应物料调控过程中所在的系统包括立体物料库1001、物料机械手1002、立体刀库1003、刀具机械手1004、产线控制系统1005、切屑压缩机1006、集中排屑器1007、机床组1008、上下料站1009，其中，所述机床组1008包括机床01、机床02、机床03和机床04，所述立体物料库1001为所述中心物料库通过所述物料机械手臂1002对所述机床组1008进行所述上下料站1009上下料的在线控制，所述产线控制系统1005用于集成控制算法，所述立体刀库1003通过所述刀具机械手1004进行上下刀控制，所述切屑压缩机1006通过所述集中排屑器1007进行切屑的收集控制。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明方案中，通过建立物料监控功能和中心物料库，实现对于生产线物料的可视化监控，提升生产效率。
本发明方案中，利用自适应的分析算法，实时获取资源配置最优的物料计划，自适应进行物料调控。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，该方法包括：
设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
根据下线优化命令进行工件下线自适应控制；
其中，所述设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令，具体包括：
读取当前的裕度对，并利用判断是否满足第三计算公式和第四计算公式，若满足，则发出所述下线优化命令，否则继续工作；
当出现物料损坏时，利用第五计算公式更新裕度对；
所述第三计算公式为：
(M0-M1)÷M0＞A
其中，M0为上一次检测中的磨损面积，M1为本一次检测中的磨损面积，A为裕度对中的磨损程度变化率的裕度；
所述第四计算公式为：
ST÷3+(LT-OT)＞B
其中，ST为长期未维修时长，LT为本次连续工作时长，OT为基本运行时长，B为裕度对中的疲劳工作时长的裕度；
所述第五计算公式为：
Figure FDA0004270909980000021
其中，{A，B}为裕度对，JAB为裕度数据集合，MABk为第k次的运行裕度标记，k为裕度对出现次数，m为裕度对出现次数的总数，argmin为读取裕度对为{A，B}时全部m次运行裕度标记加和最小的裕度对{A，B}。
2.如权利要求1所述的一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，所述设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统，具体包括：
设置物料管理系统包括工件身份识别子系统、中心物料库、生产线物料监控可视化子系统；
设置工件身份识别子系统用于信息读取、录入和识别；
将中心物料库设置为用于保存全部的物料与工件；
将生产线物料监控可视化子系统设置为用于在线进行物料信息展示和补给物料提醒。
3.如权利要求1所述的一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，所述通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库，具体包括：
通过RFID扫码器进行RFID码的读取，获得RFID码对应的物料的位置；
通过移动式传感装备或可移动的视频设备进行物料的位置的图像采集，形成物料外观图，存储到在线监视数据库中。
4.如权利要求1所述的一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，所述在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数，具体包括：
在线监视中心物料库中每类物料的数量，并判断是否满足第一计算公式，当不满足第一计算公式时，则提示进行中心物料库补充物料；
在所述中心物料库中每类物料的数量满足第一计算公式的前提下，利用第二计算公式计算每类物料中每个物料对应的上线指数；
所述第一计算公式为：
Figure FDA0004270909980000031
其中，Si为第i类物料在中心物料库中的数量，i为物料类型的编号，n为物料类型的编号的总数，Z为中心物料库的总容量；
所述第二计算公式为：
Lj＝min[Tj÷TB+Jj÷JB]
其中，Lj为第j物料的上线指数,min[]为提取同一类型物料中最小的Tj÷TB+Jj÷JB的计算值的函数，Tj为第j物料的上料所需时间，TB为物料上料的平均时间，Jj为第j物料的价格，JB为第j物料的平均价格。
5.如权利要求1所述的一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，所述根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制，具体包括：
操作人员发出上料请求后查询物料库中的全部可用的对应分类的物料；
判断若存在对应分类的物料后，由用于远程信息处理的服务器根据上线指数情况，选择所述上线指数最小的物料送入上料站；
若未找到对应物料时，则发出报警提示，由操作人员进行规格检查，判断是否超出规格，若超出规格，则重新设置对应上料请求或人工补充中心物料库中的物料；
在所述上料站通过RFID扫码器进行信息验证，判断验证通过后将对应发出上线完成，并通过机械手完成安装。
6.如权利要求1所述的一种数控机床信息化自适应物料调控方法，其特征在于，所述根据下线优化命令进行工件下线自适应控制，具体包括：
服务器监测到所述下线优化命令时，通知到用于信息传输的终端进行工件下线操作；
所述终端通过二维码打印机打印对应下线工件的二维码；
通过RFID扫码器确认当前工件是否正确，通过机械臂完成工件卸下，送还到中心物料库。
7.一种数控机床信息化自适应物料调控系统，其特征在于，该系统用于实施如权利要求1-6中任一项所述的方法，该系统包括：
系统搭建模块，用于设置物料管理系统，所述物料管理系统至少包括用于物料存储的中心物料库和用于物料监控的生产线物料监控可视化子系统；
物料监视模块，用于通过RFID扫码器结合移动式传感装备或可移动的视频设备获取每个物料的在线监视信息，存储到在线监视数据库；
资源运算模块，用于在线监视中心物料库中每类物料并计算每个物料对应的上线指数；
优化配置模块，用于设置用于判断运行时间和磨损程度是否超标的裕度对，并根据所述裕度对判断是否发出下线优化命令；
毛坯上线模块，用于根据所述上线指数进行毛坯上线自适应控制；
工件下线模块，用于根据下线优化命令进行工件下线自适应控制。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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